Question

СРОЧНООООО ПЖПЖПЖП 50 БАЛОВ
1. Хлопчик робить постріл з лука і стріла летить в повітрі. Описати які
перетворення енергії відбуваються до моменту падіння стріли на землю.

2. Які види потенціальної енергії існують в механіці? За яких умов вони
виникають?

3. Пружина завдовжки 10 см під дією сили 4 Н подовжилася до 12 см. Обчисліть
потенціальну енергію пружини.

Answer 1

Ответ:

Перед тим, як стріла падає на землю, перетворення енергії відбуваються наступним чином:

Хлопчик робить постріл з лука, натягаючи тетиву.

Потенціальна енергія зберігається в розтягнутій тетиві.

Коли тетива відпускається, потенціальна енергія перетворюється на кінетичну енергію, що дозволяє стрілі летіти в повітрі.

Під час польоту стріли, її кінетична енергія поступово зменшується через опір повітря.

Коли стріла досягає свого максимального висоти, її кінетична енергія повністю перетворюється на потенціальну енергію.

Потенціальна енергія стріли залежить від її висоти над землею.

У механіці існують два види потенціальної енергії: гравітаційна та еластична. Гравітаційна потенціальна енергія залежить від висоти тіла над поверхнею Землі, а еластична потенціальна енергія залежить від ступеня розтягнення або стиснення пружини. Ці види потенціальної енергії виникають за умови, що тіло знаходиться в полі сили тяжіння або під дією сили, яка залежить від ступеня розтягнення або стиснення пружини.

Потенціальна енергія пружини залежить від її ступеня розтягнення. Якщо пружина завдовжки 10 см під дією сили 4 Н подовжилася до 12см, то її потенціальна енергія дорівнює 0,08 Дж. Це можна обчислити за формулою: E = (k * x^2) / 2, де k - коефіцієнт жорсткості пружини, x - різниця між початковою та кінцевою довжиною пружини. Для даної задачі, k = F / x = 4 Н / 0,02 м = 200 Н/м. Тоді E = (200 Н/м * (0,02 м)^2) / 2 = 0,08 Дж.

Answer 2

Відповідь:

Пояснення:

1. Коли хлопчик натягує лук, він виконує роботу, перетворюючи свою мускульну енергію в потенціальну енергію пружини лука. Коли стріла випущена, ця потенціальна енергія перетворюється в кінетичну енергію стріли, яка летить в повітрі. Під час польоту стріли, частина її кінетичної енергії перетворюється в потенціальну енергію підйому через зростання висоти. Нарешті, коли стріла падає на землю, її потенціальна енергія перетворюється назад в кінетичну енергію.

2. В механіці існують два основних види потенціальної енергії: гравітаційна потенціальна енергія та еластична потенціальна енергія. Гравітаційна потенціальна енергія виникає, коли об’єкт знаходиться на певній висоті від землі, тобто в полі тяжіння. Еластична потенціальна енергія виникає, коли пружний об’єкт (наприклад, пружина або лук) деформується.

3. Потенціальна енергія пружини може бути обчислена за формулою:

$E_p = \frac{1}{2} k x^2$

де k - коефіцієнт жорсткості пружини, x - відхилення пружини від її рівноважного положення. Коефіцієнт жорсткості можна обчислити за формулою $k = \frac{F}{x}$. де F - сила, яка діє на пружину, x - відхилення пружини. Таким чином, потенціальна енергія пружини дорівнює:

$E_p = \frac{1}{2} \frac{F}{x} x^2 = \frac{1}{2} F x = \frac{1}{2} \times 4 \, \text{Н} \times 0.02$ м= 0,04 Дж

Отже, потенціальна енергія пружини дорівнює 0.04 Дж.